– I en landemerke-studien, NASA-forskere gjennomført omfattende tester på Scott Kelly under hans knallhard 342-dagers tur ombord på den Internasjonale romstasjonen i 2015-2016. Og de samtidig overvåket hans identisk tvilling bror Mark (en pensjonert astronaut som var på Jorden på den tiden), i håp om at sammenligningen ville avdekke ny informasjon om effektene av langsiktig romfart på menneskekroppen.,
resultatene av NASA Tvillinger Studien, rapporterte torsdag i Naturfag, viser Scott Kelly gjennomgikk en rekke fysiologiske endringer—de fleste som kom tilbake til pre-flight status etter at han kom til Jorden. Funnene kan hjelpe med å informere forberedelser for fremtiden langsiktige oppdrag, for eksempel reise til Mars eller stints på en måne-bane romstasjon.,
studien var den første til å integrere både atferdsmessige analyse og fysiologi for å undersøke hvordan rommet påvirker en person, og den første til å samle to år av slike omfattende helse-data på en middelaldrende Earthbound mann, sier medforfatter Brinda Rana, en molekylær genetiker ved University of California, San Diego.
» vitenskap på sitt beste, på mange måter, fordi det er å utnytte noe som er naturlig forekommende å prøve og forstå kausalitet, sier atferdsmessige genetiker S., Alexandra Burt, som co-leder Michigan State University Twin-Registeret og var ikke involvert i studien. «Jeg tror dette var en unik hendelse og de renter på det vakkert.»
Kelly sier han i utgangspunktet foreslått å studere mens de forbereder for ISS oppgave. Jeg sa: «Hei, hvis noen spør om noen studier som planlegges med min bror Mark og jeg, fordi vi er eneggede tvillinger, er det noen interesse for det?'» sier han. Han ble først avvist, men han sier NASA-forskere til slutt snakket med flere universiteter «, og de fant ut at det var faktisk mye av interesse.,»Tvillingene Studien var en gå.
For nesten to år begge brødrene gitt urin, avføring og blod prøver, som forskere brukt til 10 separate undersøkelser som involverer de molekylære, fysiologiske og kognitive effekter av langsiktig romfart. Tett koordinering blant de mange etterforskere var avgjørende. «NASA fikk 10 etterforskere fra hele landet—og de fleste av dem ikke kjent med hverandre—og sette oss i et rom, og fikk oss til alle samarbeide og bli et sammensveiset team for å gjennomføre dette oppdraget,» Rana sier., Den iboende vanskeligheter med å samle inn slike prøver fra en astronaut om bord på ISS betydde etterforskere hadde å arbeide med relativt tynt materiale. «Vi måtte komme opp med protokoller hvor vi kan alle gjøre vår studier effektivt med ett eksempel,» Rana sier. Studien også ansporet forskere utvikler nye metoder for å studere fysiologi og genetikk i verdensrommet. «Det har hjulpet oss med å drive teknologien til å gjøre disse typer eksperimenter ikke bare for lav bane rundt Jorda, men for fremtidige aktiviteter leting oppdrag,» sier medforfatter Stuart Lee, et hjerte som er forsker ved KBRwyle.,
Kelly hadde til å tegne sitt eget blod og samle sin egen urin og avføring. «Sikkert er det mer komplisert å tisse i en pose i verdensrommet, fordi alt flyter,» bemerker han. «Men viktigst av alt, det tar tid. Astronauter noen ganger finne seg nesten ubevisst prøver ikke å være så hydrert på prøvetaking av urin dager på grunn av tiden det tar å tisse.,»Dette ble reflektert i resultatene: forskere fant Kelly var gjennomgående mildt dehydrert, et vanlig fenomen blant astronautene om langsiktige oppdrag og forskere gjør faktisk dette attributtet for astronautene’ irritasjonsmoment med komplisert ombord wc.
studien fant Kelly var i nærheten av under-konstant fysiologisk stress mens i flukt. Hans immunforsvaret var i høy beredskap; han hadde endringer i DNA-uttrykk; hans carotisar ble oppblåst., Han har også utviklet «romfart-forbundet nevro-okular-syndrom», eller SANS—en tilstand som innebærer endringer i hans øyne, og der årsaken er dårlig forstått. Og hans blod, ikke lenger trukket til bena ved hjelp av gravitasjon, som samles inn i hodet hans. «I begynnelsen, det er det verste,» sier Kelly. «Kroppen justerer seg til det over tid, men i min erfaring, er det aldri justerer helt. Jeg har alltid følt press i hodet mitt.»
Mens i flukt, Kelly ‘ s telomeres—beskyttende sekvenser gjenta nukleotider som «cap» endene av hvert kromosom som aglets på en skolisse—vokste lenger., «Som sikkert var en overraskelse, fordi å gå inn i studien hadde vi foreslått nøyaktig det motsatte, sier Susan Bailey, en biolog ved Colorado State University, som ledet studien telomere etterforskning. Telomeres forkorte som vi alder, og et enzym kalt telomerase reparasjoner og forlenger dem. Astronautene er utsatt for ekstreme påkjenninger også mikrogravitasjon og nullgravitasjon, isolasjon og stråling som skal bidra til å telomere forkorte, Bailey sier., Hun mistenkte Kelly er svært regimented diett og mosjon programmet om bord i ISS kan ha bidratt til å forlenge eller at fenomenet kan tyde på sin celle befolkningen ble endret under romfart. «Fremover, jeg tror vi vil prøve å innlemme disse telomere endepunkter i noen av de standard målinger som de gjør på astronauter, slik at vi faktisk kunne adressere dette spørsmålet direkte, sier hun.
Etter at Kelly tilbake til Jorden, de fleste av de fysiologiske, genuttrykk og andre endringer som er returnert til det normale i løpet av seks måneder., Men det var fremdeles en periode med tilpasning. «Når du kommer tilbake til Jorden for alt blodet som bare ønsker å svømmebasseng i beina, sier han. «Som varte i meg i flere uker.»Han har også utviklet utslett og elveblest når huden hans, som hadde vokst uvant til tyngdekraften, hadde noe press på det. Selv lener seg på et bord forårsaket en reaksjon. Men han gjorde slutt omstille, en håpefull tegn kan det være lite varig fare for astronautene » helse etter lang tid i rommet. Som sagt, det er viktig å merke seg at å reise til Mars eller andre langdistanse undersøkelser viser en ytterligere bekymring: stråling., Astronautene ombord på ROMSTASJONEN er fortsatt noe beskyttet mot kosmiske stråler av Jordens magnetiske skjold; en Mars-oppdrag ville utsette dem for galaktisk stråling på et mye høyere nivå, sier Lee.
studien forfatterne påpeker at gitt svært lite eksempel filstørrelse, det er «umulig å tillegge kausalitet.»De skriver at studien skal være «hypotese-genererende og rammer-å definere,» med fremtidig forskning på astronauter utfyller arbeid. «Det er helt sant,» Burt sier., Men hun legger til at det å ha en genetisk identisk med forbehold tilbake på Jorden gjør for å anta kausalitet mye sterkere enn undersøkelsen ellers kunne ha. Kelly er enig: «Gitt, dette er et eksperiment med en n av én, sier han. «Men de fikk ikke se noe som vil hindre oss fra å gå til Mars. Men, legger han til, «hvis vi kommer til å gå utover Mars»—krever astronauter til å bo i også mikrogravitasjon og nullgravitasjon for år på slutten—»vi er nødt til å begynne å tenke på kunstig gravitasjon.”